Наиболее распространены следующие способы задания функции: аналитический, графический и табличный.
I. Аналитический способ задания функции состоит в том, что дается формула, с помощью которой по значениям независимой переменной (независимых переменных) можно получить соответствующие им значения функции.
Функция, заданная аналитическим способом может быть задана: явно, неявно и параметрически.
Функция называется явно заданной, если она задана уравнением , разрешенным относительно зависимой переменной (зависимой переменной ).
1. – явная функция одной переменной.
2. – явная функция двух переменных.
Функция называется неявно заданной, если она задана уравнением – для функции одной переменной (– для функции двух переменных), не разрешенным относительно зависимой переменной (зависимой переменной ).
Аналогично определяется неявно заданная функция независимых переменных вида , где .
Примеры.
1.– неявно заданная функция одной переменной.
2.– неявно заданная функция двух переменных.
3.– неявно заданная функция трех переменных.
Функция называется параметрическизаданной, если сама функция и её аргумент (аргументы) заданы аналитическими выражениями, зависящими от одного и того же параметра :
– функция одной переменной; – функция двух переменных.
Исключая параметр, можно получить функцию явно или неявно заданную.
Пример.– параметрически заданная функция одной переменной. Исключим параметр :
тогда – неявно заданная функция одной переменной.
Преимущества аналитического способа задания функции заключаются: – в сжатости, компактности задания;
– в возможности применить к данной функции аппарат математического анализа, поскольку он наилучшим образом приспособлен к аналитической форме задания функций.
II. Графический способ задания функции состоит в построении графика этой функции.
Определение. Графиком функции называется геометрическое место точек, координаты которых удовлетворяют уравнению .
Графиком функции одной переменной является линия на плоскости.
Пример. Функция изображена в виде графика (рис. 3).
Графиком функции двух переменных является поверхность в трехмерном пространстве.
Пример. Графиком функции является поверхность второго порядка – эллиптический параболоид (см. рис.2.2.4).
К графику функции не может быть непосредственно применен аппарат математического анализа. Наряду с этим недостатком, график функции обладает весьма важным преимуществом – наглядностью, что делает его чрезвычайно полезным при изучении функции .
III. Табличный способ задания функции состоит в перечислении значений независимой (независимых) переменной (переменных) и соответствующих им значений функции, с последующим занесением их в таблицу:
Таблица 1
…
…
Таблица 2
…
…
…
…
…
…
…
…
Все вышеприведенные определения, относящиеся к случаю функции двух независимых переменных, без существенных изменений переносятся на случаи функции многих независимых переменных. Заметим только, что геометрическая иллюстрация функций от независимых переменных при теряет наглядность.